بررسی تغییرات عملکرد و کیفیت دانه ارقام کینوا تحت تاثیر تاریخ کشت و تراکم بوته در منطقه جوپار کرمان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 - استادیار بخش تحقیقات زراعی و باغی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمان

2 استادیار بخش تحقیقات فنی و مهندسی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمان

3 استادیار بخش تحقیقات جنگل و مرتع، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی کرمان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمان

چکیده

بهمنظور ارزیابی عملکرد و کیفیت دانه چهار رقم کینوا (Chenopodium quinoa willd.) تحت تاثیر تاریخ کشت و تراکم بوته، آزمایشی به ‌صورت کرت خرد شده-‌‎ فاکتوریل و در قالب طرح آماری بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی واقع در جوپار کرمان طی دو سال  1397‌و 1398 انجام شد. در این تحقیق، تاریخهای کشت دوم و 17 مرداد و اول شهریور به‌عنوان عامل اصلی و فاکتوریل چهار رقم Titicaca ، Giza1، Q12 وQ18   و دو تراکم کشت 6/16 و 3/33 بوته در مترمربع به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. تاریخ کاشت 17 مرداد نسبت به دو تاریخ کاشت دیگر، بیشترین عملکرد دانه را تولید نمود. متوسط عملکرد دانه ارقام Titicaca ، Giza1، Q12 وQ18 ، به‌ترتیب 2484، 2239، 2547 و 2881 کیلوگرم در هکتار بود. در رقمQ18  در همه تاریخ‌های کشت، ورس مشاهده شد. رقم Giza1 با متوسط 23/18 درصد پروتئین خام و 12/94 میلی‌گرم در کیلوگرم آهن در دانه نسبت به سایر ارقام، از کیفیت دانه بهتری برخوردار بود. بیشترین و کمترین شاخص برداشت با میانگینهای 35/0 و 26/0، به‌ترتیب به ارقام Q12 و Titicaca تعلق داشت. ارقام Giza1 و Q12 به‌ترتیب با طول دوره رشد 82 و 99 روز، زودرس‌ترین و دیررس‌ترین ارقام بودند. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش برای منطقه جوپار کرمان، زراعت رقمQ12  در تاریخ کاشت 17 مرداد و رقم Giza1 در تاریخ کاشت اول شهریور و همچنین تراکم 3/33 بوته در مترمربع توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Evaluation of grain yield and quality of quinoa cultivars as affected by planting date and plant density in Jupar region of kerman

نویسندگان [English]

  • Hamid Najafinezhad 1
  • Nader Koohi 2
  • Davood Darvishi 3
1 Agricultural and Horticultural Research Department, Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Kerman, Iran.
2 Agricultural Engineering Research Department, Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research,Education and Extension Organization (AREEO), Kerman, Iran
3 . Forests and Rangelands Research Department , Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Kerman, Iran
چکیده [English]

In order to evaluate the effect of planting date and plant density on grain yield and quality of four quinoa cultivars (Chenopodium quinoa willd.), an experiment was conducted as a randomized complete block design arranged in a split factorial was used with four replications in two years (2018 &2019) at the Agricultural Research Station located, Jupar region, Kerman, Iran. . Experimental treatments consisted of planting dates (24 July, 8 August  and  23 August) as main plots and cultivars (Giza1,Titicaca, Q12 and Q18) and plant density (16.6 and 33.3 plant m-2) as sub plots. The highest grain yield was produced at August, 8, compared to the other dates. The average grain yield of Giza1, Titicaca, Q12 and Q18 cultivars were 2484, 2239, 2547, and 2881 kg ha-1, respectively. Lodging was observed in cultivar Q18 in all planting dates. Giza1 cultivar with the average of 18.23% crude protein and 94.12 mg kg-1 iron had better grain quality than other cultivars. The highest and lowest harvest index (0.35 and 0.26) belonged to Q12 and Titicaca cultivars, respectively. Giza1 and Q12 cultivars were the earliest and latest cultivars with 82 and 99 days of the growing season respectively. Based on the results, Q12 cultivation on August 8 and Giza1 on August 23 with plant density of 33.3 plant m-2 is recommended for Jupar region of Kerman.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Planting arrangement
  • quinoa
  • seed quality
  • temperature
  • yield

مقدمه

کینوا (Chenopodium quinoa Willd) گیاهی دولپه، یکساله، آلوتتراپلوئید 2n=4X=36))، از خانواده Amaranthaceae و سه‌کربنه است که جزو شبه‌غلات دسته‌بندی می‌شود. ارتفاع گیاه از 5/0 تا دو متر، اندازه دانه دو میلی‌متر و طول دوره رویش گیاه بسته به رقم و اقلیم متفاوت است (Bhargava et al., 2007). طول دوره رشد کینوا تحت تاثیر طول و عرض جغرافیایی قرار می‌گیرد و بسته به شرایط اقلیمی و نوع رقم  معمولا از 80 تا 150 روز متفاوت است (Spehar & Santos, 2005). میزان پروتئین دانه این گیاه بین 81/13 تا 9/21 درصد متغیر است و تنها گیاهی است که کل آمینواسیدهای ضروری بدن را تأمین می‌کند. گیاه کینوا به‌عنوان خاویار گیاهی مطرح است و پروتئین آن فاقد گلوتن و برای افراد مبتلا به عارضه عدم تحمل گلوتن مناسب است و به دلیل ارزش غذایی بسیار بالای دانه، به‌وسیله سازمان خوار ‌و بار و کشاورزی با شیر خشک مقایسه شده است ((FAO, 2011. این گیاه دارای تنوع ژنتیکی بسیار زیاد است و در طیف وسیعی از خاک‌ها، اقلیم‌ها و عرض‌های جغرافیایی قابلیت کشت دارد
(Jacobsen et al., 2011; Ruiz et al., 2014). کینوا گیاهی مقاوم به خشکی و شوری است که برای رشد مطلوب به هوای خنک نیاز دارد. دمای مطلوب برای رشد این گیاه 20 درجه سانتی‌گراد است، ولی تحمل دمایobمنفی چهار تا 38 درجه سانتی گراد را دارد که البته تحمل به دمای پایین، بسته به مرحله رشد گیاه متفاوت می‌باشد. این گیاه قبل از گل‌دهی به یخ زدگی مقاومت دارد، ولی در مرحله گل‌دهی به یخ زدگی حساس است(Bhargava, 2006; FAO, 2011) . کینوا گیاهی روز کوتاه و به طول روز حساس است، ولی ارقام جدیدی وجود دارد که روز خنثی هستند (Jacobsen, 2011; Ruiz et al., 2014). در ارقام روز کوتاه، در طول روز بیش از 12 ساعت گل دهی و دانه بستن متوقف می‌شود (Bendevis et al., 2014).

تاریخ کاشت یکی از عوامل مهم مدیریتی در تولید محصول است که نقش اساسی در عملکرد نهایی گیاه ایفا می‌نماید. به دلیل شرایط اقلیمی متفاوت در هر منطقه، گیاه کینوا در زمان‌های متفاوتی کشت می‌شود؛ برای مثال در آمریکای جنوبی، تاریخ کشت از اواخر مرداد تا اوایل مهر انجام می‌شود در‌حالی‌که در آمریکای مرکزی و شمالی، تاریخ کاشت کینوا در محدوده مهر لغایت آبان انجام می‌شود
 .(Aguilar & Jacobsen, 2003) عملکرد دانه کینوا بسته به تاریخ کاشت، طول روز و دمای محیط به شدت تحت تاثیر قرار می‌گیرد. کاهش دمای محیط بعد از گل‎دهی از 30 درجه سانتی‎گراد به 20 درجه سانتی‎گراد و کاهش طول روز، منجر به بهبود عملکرد دانه می‌شود .(Isobe et al., 2012)  در آزمایشی، ارقام سجاما، سانتاماریا و سجاما- ایرانشهر در چهار تاریخ کاشت 10 و 25 مهر و 10 و 25 آبان در خوزستان مورد بررسی قرار گرفتند که بر اساس نتایج به دست آمده، در تاریخ کشت 10 مهر ماه، بیشترین عملکرد دانه (2400 کیلوگرم در هکتار) به دست آمد
 Tausi & Sepahvand, 2014)). بر اساس نتایج حاصل از بررسی سازگاری و عملکرد دانه 12 رقم کینوا (تاریخ کاشت 19 خرداد) در منطقه شهرکرد، رقم ‌های Q26  و Q29 به‎ترتیب با عملکرد 2237 و 2021 کیلوگرم دانه در هکتار، بیشترین عملکرد دانه را تولید نمودند ((Sepahvand, 2016. در آزمایش مقایسه عملکرد 14 رقم کینوا در منطقه ایرانشهر گزارش شد که رقم ‌های Q29 ، Q12،  Q26، Q18و  Q31 به‌ترتیب با تولید 3961، 3802، 3799، 3349 و 3386 کیلوگرم دانه در هکتار، بیشترین و رقم سجاما با تولید 1033 کیلوگرم دانه در هکتار، کمترین عملکرد دانه را داشتاند (Sepahvand, 2016). تراکم مناسب کشت، نقش تعیین کننده‎ای در عملکرد نهایی هر رقم دارد و بسته به نوع گیاه، رقم، حاصلخیزی خاک و شرایط اقلیمی هر منطقه متفاوت است. در ایالات متحده آمریکا، تراکم توصیه شده برای ارقام تجاری کینوا، 150000 بوته در هکتار
(Jacobsen, 2011) است، ولی در شیلی 240000 بوته درهکتار و در آرژانتین 330000 بوته در هکتار توصیه شده است (Bertero & ruiz, 2008).. در تحقیقی با افزایش تراکم کاشت از 70000 تا 460000 بوته در هکتار، عملکرد دانه از 5389 کیلوگرم در هکتار به 3049 کیلوگرم در هکتار کاهش یافته است
 (Erazzu et al., 2016).

در آزمایشی در برزیل، با افزایش تراکم کاشت از  100 تا 300 هزار بوته در هکتار، ارتفاع بوته و تعداد روز تا رسیدن کاهش یافت، اما صفات عملکرد دانه، بیوماس کل، شاخص برداشت و وزن هزار دانه تحت تاثیر تراکم کشت قرار نگرفتند که این عدم تاثیرپذیری، ناشی از ظرفیت بالای کینوا در تولید شاخه‌های فرعی و جبران تراکم کم بیان شده است (Spehari & Rocha, 2009). در تحقیقات متعددی بیان شده است که در تراکم‎های زیاد، گیاه کینوا قدری زودرس‌ می‌شود، اما با افزایش تراکم، تعداد انشعاب‌های فرعی و بارور کاهش می‌یابد (Spehar & Rocha, 2009; Sief et al., 2015). با توجه به بحران کم آبی در استان کرمان، تغییر الگوی کشت موجود در راستای حذف و یا کاهش سطح زیر کشت گیاهان با نیاز آبی بالا و استفاده از گیاهان مقاوم به خشکی ضرورت دارد. محصول کشت دوم منطقه معتدل کرمان بعد از برداشت گندم و جو،  ذرت علوفه‌ای است که معمولا از اواخر خرداد ماه تا تیرماه می‌شود و به دلیل قرار گرفتن فصل رشد گیاه در گرمای شدید تابستان و تبخیر زیاد رطوبت از خاک، آب زیادی مصرف می‌نماید و از طرفی قبل از زمان برداشت با سرمای آخر فصل رشد مواجه می‌شود. با توجه به ویژگی‌های کینوا از لحاظ مقاومت به خشکی، کوتاه بودن طول دوره رشد، ارزش غذایی بالا و همچنین مقاومت به سرمای آخر فصل، بررسی سازگاری و تعیین نیازمندی‌های زراعی این گیاه و در نهایت معرفی این گیاه در منطقه کرمان می‌تواند نقش موثری در کاهش مصرف آب، افزایش درآمد کشاورزان و همچنین پایداری تولید داشته باشد. بنابراین با توجه به موارد گفته شده، هدف از این تحقیق، تعیین مناسب‎ترین تاریخ کشت و تراکم بوته چهار رقم  کینوا در شرایط منطقه جوپار کرمان با اقلیم معتدل سرد بود.

 

مواد و روش‌ها

به‌منظور بررسی سازگاری و ارزیابی عملکرد کمی و کیفی دانه چهار رقم کینوا تحت تاثیر تاریخ کشت و تراکم بوته، آزمایشی طی دو سال 1397 و 1398 در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمان واقع در منطقه جوپار (18کیلومتری جنوب شهر کرمان) انجام گرفت. این منطقه دارای مختصات جغرافیایی 57 درجه و 14 دقیقه طول شرقی، 31 درجه و 7 دقیقه عرض شمالی، ارتفاع 1749 متر از سطح دریا، متوسط بارندگی 140میلی‌متر در سال، آب و هوای معتدل سرد، دمای کمینه 14- و بیشینه 40 درجه سانتی‌گراد است. تغییرات دمای شبانه روز در طی فصل رشد گیاه در دو سال، در شکل 1 نشان داده شده است.

 

شکل 1- تغییرات دمای شبانه روز از یکم خرداد  تا پانزدهم آذر در دو سال (1397و 1398)

Figure 1. Day and night temperature changes from May 22 to December 5 in two years (2018 & 2019)

 

آزمایش به ‌صورت کرت خرد شده- ‌‎فاکتوریل و در قالب طرح آماری بلوک‌های کامل تصادفی با چهار تکرار اجرا شد. در این تحقیق، تاریخ‎های کشت دوم و 17 مرداد و اول شهریور به‌عنوان عامل اصلی و تراکم‌های کشت 6/16 و 3/33 بوته در مترمربع (فواصل روی ردیف، پنج و 10 سانتی‌متر با فاصله ثابت 60 سانتی‌متر بین ردیف  و چهار رقمTiticaca ، Giza1، Q12 وQ18   به‌صورت فاکتوریل و به‌عنوان عامل فرعی در نظر گرفته شدند. هر کرت شامل چهار خط به فاصله‌ی 60 سانتی‌متر از یکدیگر و به طول پنج متر، سطحی معادل 12متر‌ مربع داشت. نتایج تجزیه فیزیکی و شیمیایی خاک محل اجرای آزمایش در جدول 1 آورده شده است.

 

 

جدول 1-  مشخصات فیزیکی و شیمیایی خاک محل اجرای آزمایش (عمق صفر تا 30 سانتیمتر)

Table 1. Physiochemical properties of the experimental site soil (0-30 cm depth)

Year

Soil texture

  F.C(%)

P.W.P (%)

B.D

(g cm-3)

O.C(%)

N

 (%)

P

 (mg kg-1)

 (mg kg-1)

EC

(dS m-1)

pH

 

2018

S.L

19.7

7.9

1.43

0.52

0.052

10

212

1.4

7.8

2019

S.L

19.5

7.8

1.46

0.54

0.054

9.6

221

1.3

7.8

EC: هدایت الکتریکی، FC: ظرفیت مزرعه، PWP: نقطه پژمردگی دایم، BD: چگالی حجمی، OC: کربن آلی، SL: سندی لوم.

EC: Electrical Conductivity, FC: Field Capacity, PWP: Permanent Wilting Point, BD: Bulk Density, OC: Organic Carbon, SL: Sandy loam

 

 

بر اساس آزمون خاک، 92 کیلوگرم نیتروژن و 40 کیلو‌گرم P2O5 در هکتار به‌ترتیب از منبع کود اوره و سوپرفسفات تریپل به خاک افزوده شد. تمام کود فسفات و 25 درصد کود نیتروژن، قبل از کاشت و در زمان آماده سازی زمین مصرف شد. باقیمانده کود نیتروژن در زمانی که بوته‌ها 20 تا 25 سانتی‌متر ارتفاع داشتند، در عمق پنج سانتی‌متری خاک و در مجاورت ریشه‌های گیاه استفاده شد (Spehar and Rocha, 2009). لازم به ذکر است که این آزمایش در زمینی که هر سال پس از برداشت گندم شخم و دیسک خورده بود و مقدار100 کیلوگرم اوره و 50 کیلوگرم سوپرفسفات تریپل دریافت کرده بود، اجرا شد که توصیه کودی پس از کسر این مقدار انجام شد. کاشت بذر در وسط ردیف‌های کشت در عمق یک تا دو سانتی‌متری خاک انجام شد. اولین آبیاری بلافاصله پس از کاشت انجام شد و به‌منظور سبز شدن یکنواخت مرزعه، آبیاری دوم به فاصله چهار روز و آبیاری سوم به فاصله شش روز از اولین آبیاری انجام گرفت و آبیاری‌های بعدی با دور نه روز، در ابتدا و 16 روز در انتهای فصل، متناسب با خنک شدن هوا انجام شد. ثبت تاریخ ظهور مراحل فنولوژی گیاه و اندازه‌گیری صفات مورد مطالعه در طول فصل رویش و در زمان مناسب انجام شد. برداشت برای محاسبه عملکرد دانه در مرحله قهوه‌ای شدن کامل خوشه انجام شد. زمانی که دانه سفت و به سختی توسط ناخن نصف می‌شد (زمان برداشت هر رقم، هشت روز پس از رسیدن فیزیولوژیک در نظر گرفته شد)، بوته­های گیاه از دو خط میانی هر کرت در سطحی معادل 8/4 متر‌مربع برداشت شد. با توجه به تفاوت ارقام در زمان رسیدن، برداشت هر تاریخ کاشت در سه نوبت انجام شد. پس از جداسازی دانه و توزین، عملکرد دانه بر مبنای تن در هکتار محاسبه شد. شاخص برداشت که از تقسیم عملکرد دانه بر عملکرد بیولوژیک (دانه و کاه) به ‌دست می‌آید و همچنین عملکرد کاه و کلش در هر کرت، در سطحی معادل 6/0 متر مربع محاسبه شد. اندازه‎گیری ارتفاع بوته، قطر ساقه و تعداد شاخه در بوته در مرحله شروع خمیری شدن دانه روی 10 بوته تصادفی (میانگین 10 بوته) در هر کرت انجام شد. وزن هزار دانه روی دو نمونه 250 عددی بر مبنای رطوبت 10 درصد محاسبه شد. اندازه‌گیری مقدار آهن موجود در دانه با استفاده از دستگاه جذب اتمی مدل سولار سریAA  در آزمایشگاه بخش تحقیقات خاک و آب مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی کرمان انجام شد و نیتروژن کل دانه با استفاده از روش کجدال، توسط دستگاه کجل‌تک مدل 1030 اندازه‌گیری شد و برای محاسبه مقدار پروتئین خام، نیتروژن کل  در ضریب 25/6  ضرب شد (AOAC, 2009).

نتایج دو سال با استفاده از نرم افزار SAS.9.2 مورد تجزیه واریانس مرکب قرار گرفت. قبل از انجام محاسبات آماری، نرمال بودن واریانس خطاهای آزمایشی برای هر صفت مورد بررسی قرار گرفت. برای مقایسه میانگین­ صفات مورد مطالعه از آزمون دانکن در سطح احتمال پنج درصد و  برای رسم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده شد .

 

نتایج و بحث

صفات مورفولوژیک و فنولوژیک

ارتفاع بوته

ارتفاع بوته تحت تاثیر تاریخ کاشت، رقم و برهمکنش رقم در تراکم معنی‌دار بود (جدول2). بین تاریخ‌های مختلف کاشت، دوم مرداد با ارتفاع 3/103 سانتی‌متر، کمترین ارتفاع بوته را داشت، ولی بین دو تاریخ کاشت دیگر تفاوت معنی‌داری نبود. در مقایسه بین ارقام مورد بررسی، رقم Q12 با ارتفاع 124 سانتی‌متر، بیشترین و رقم Giza1 با ارتفاع 8/101 سانتی‌متر، کمترین ارتفاع را داشت (جدول 3). در بررسی برهمکنش رقم در تراکم کاشت نیز رقم Q12 در هر دو تراکم کاشت، بیشترین ارتفاع بوته و رقم Giza1  در هر دو تراکم کاشت، کمترین ارتفاع را داشت (شکل 2). ارتفاع گیاهان، تحت تاثیر خصوصیات ژنتیکی، شرایط محیطی نظیر رطوبت، نور، تغذیه و کمیت و کیفیت نور قرار می‌گیرد (Yazdani et al., 2007). کمتر بودن ارتفاع بوته در تاریخ کاشت دوم مرداد را می‌توان به دمای بالاتر محیط (شکل 1) در طی مرحله رشد رویشی و تامین نیاز حرارتی گیاه برای اتمام مرحله رشد رویشی در مدت زمان کوتاه‌تر نسبت به دو تاریخ کاشت دیگر نسبت داد. کاهش ارتفاع بوته گیاه کلزا در شرایط کوتاه شدن طول دوره رشد رویشی تحت تاثیر تاریخ کاشت، گزارش شده است که با نتایج این تحقیق مطابقت دارد .(Fanaei et al., 2005) تفاوت ارتفاع بوته بین ارقام را می‌توان به خصوصیات ژنتیکی ارقام و طول دوره رسیدن متفاوت ارقام نسبت داد. در ارقام دیررس، به‌دلیل این‌که گیاه از عوامل محیطی شامل تشعشع، دما، رطوبت و عناصر عذایی در مدت زمان بیشتری بهره‌مند است، گیاه با فتوسنتز بیشتر، مواد پرورده بیشتری را به تقسیم سلولی و افزایش ارتفاع گیاه اختصاص می‌دهد. در این تحقیق، رقم Giza1 با کمترین ارتفاع بوته زودرس‌ترین و رقم  Q12 با بیشترین ارتفاع بوته، دیررس‌ترین بود (جدول 3).

 

شکل 2- میانگین ارتفاع بوته کینوا، تحت تاثیر برهمکنش تراکم کشت و رقم. میله‌ها ، بیانگر خطای استاندارد میانگین هستند. میانگین‌های با حروف مشابه، بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد، اختلاف معنیداری با هم ندارند

Figure 2. Interaction effect of planting density and cultivar on average of plant height of quinoa. Bars represent standard error of the means. Averages with the same letter(s) are not significantly different according to Duncan's multiple range test at 5% of probability level.

 

 

 

 

جدول 2- تجزیه واریانس مرکب صفات زراعی کینوا، تحت تاثیر تاریخ کاشت، رقم و تراکم کاشت.

Table 2. Combined analysis of variance of quinoa agronomic traits affected by planting date, cultivar and planting density

 

S.O.V

D.F

Plant height

Stem diameter

Number of  branches  per plant

Day to maturity

Grain yield per plant

1000 grain weight

Harvest index

Straw

Grain yield per hectare

Grain protein

grain iron

Year (y)

1

645.33333

0.6075**

961.23**

18.750000

123.1201172

0.00013333

0.13992**

690915.63

75543857.3*

21.816**

121.9*

Replication(Y)

6

853.68056

0.10607639

45.5293056

132.468750

112.6773082

0.07547500

0.00099828

652846.88

3241245.36

0.61365304

30.921875

Planting date (P)

2

4919.26*

0.2363*

49.135**

305.08**

424.0729**

1.4037*

0.02836**

2739028.53

19949386.2*

14.3132**

25.161458

Y*P

2

1485.31771

0.11359375

26.1089062

0.812500

266.0393*

0.54094*

0.00058012

514052.86

439969.70

9.9306**

0.328125

Error 1

12

472.07639

0.04211806

8.4842535

29.093750

71.7296134

0.09405156

0.00208117

959990.73

1488520.25

1.10938204

32.140625

Cultivar (G)

3

4277.91**

0.466**

8.2147*

2648.743**

40.0230047

0.8806**

0.009658**

4007803.7*

3361453.7**

8.9757**

1414.477**

P×G

6

44.78646

0.03727431

3.4696701

59.826389

98.2436**

0.29111**

0.006726**

3667109.4**

2240564.7**

2.94574**

399.967**

Y×G

3

15.11111

0.05093750

21.3563**

4.305556

26.2418644

0.72945**

0.00216456

1049650.50

1475756.34

4.4176**

95.81076*

Y×P×G

6

100.86632

0.03692708

9.7488**

10.847222

92.2659**

0.15577240

0.00083933

1196488.60

1009444.39

6.7841**

35.467014

Planting density (D)

1

140.08333

3.44005**

433.2008**

72.520833

13.2037630

0.06163333

0.00048348

4834.56

154590.41

0.75877552

591.505**

Y*D

1

300.00000

0.06380208

9.9625

6.750000

50.4197505

0.13867500

0.00063297

27278.44

1140324.64

3.10846302

64.171875

P*D

2

346.97396

0.01567708

0.2266146

36.020833

8.6603943

0.06848802

0.00024424

8867401.09**

282259.91

0.44677640

88.8177*

G*D

3

486.305*

0.00973958

0.6438889

95.687500

53.5899047

0.06824306

0.00142850

1682785.68

411558.48

1.17088203

296.56**

P*G*D

6

104.67535

0.01348958

1.6040451

112.8*

5.2706214

0.08884566

0.00107309

5088462.97**

427896.55

0.85494945

204.03**

Y*P*D

2

173.29688

0.00786458

1.4807812

1.937500

25.7297693

0.01296719

0.00064504

1390300.53

1287371.37

0.45937406

16.796875

Y*G*D

3

268.83333

0.01946181

1.5161111

7.583333

8.5359589

0.05059028

0.002459*

287042.65

53780.12

0.05086467

18.144097

Y*P*G*D

6

247.44271

0.01998264

4.2366840

10.125000

17.0708339

0.03263038

0.00093187

367584.65

613379.31

1.55232141

12.852431

Error 2

126

200.68254

0.03443948

3.340541

48.25843

22.657598

0.08707684

0.00086396

1398134.8

627423.6

1.0276627

28.00422

CV(%)

 

12.5

14.6

19.52

7.61

20.6

12.1

9.2

19.6

24.2

5.7

6.1

*، **: به‌ترتیب معنی‌دار در سطح احتمال پنج و یک درصد

*and **: Significant at 5% and 1% of probability levels, respectively.

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول 3- میانگین ارتفاع بوته، قطر ساقه، تعداد شاخه در بوته و تعداد روز تا رسیدن کینوا، تحت تأثیر تاریخ کاشت، رقم و تراکم بوته

Days to physiological

maturity

Number of  branches

per plant

Stem diameter

(cm)

Plant height

(cm)

Experimental factors

 

 

 

 

Planting date

90.84±1.1b

13.68±0.49a

1.24±0.03b

103.5±2.24b

24 July

89.28±1.15b

13.55±0.51a

1.36±0.03a

120.5±2.2a

8 Agust

93.59±1.3a

12.1±0.54b

1.32±0.04ab

115.8±2.19a

23 Agust

 

 

 

 

Cultivar

82.08±1.06d

12.93±0.57ab

1.185±0.03c

101.8±2.47d

Giza1

94.79±1.2b

13.61±0.67a

1.308±0.04b

116.8±2.66b

Titicaca

99.20±1a

13.26±0.66ab

1.426±0.03a

124.08±2.46a

Q12

88.87±0.85c

12.65±0.54b

1.321±0.04b

110.45±2.4c

Q18

 

 

 

 

Plant density (plant m-2)

91.85±1a

11.6±0.42b

1.17±0.03b

112.4±2a

33.3

90.62±0.94a

14.61±0.44a

1.44±0.03a

114.16±1.9a

16.6

Table 3. Average of  plant height, stem diameter, number of branches per plant and days to physiological maturity of quinoa affected by planting date, cultivar and plant density

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اعداد به صورت میانگین ± خطای استاندارد میانگین نشان داده شده است. میانگینهای دارای حرف مشترک در هر ستون، بر اساس آزمون دانکن فاقد اختلاف آماری معنیدار در سطح احتمال پنج درصد می‌باشند.

Values are shown as mean ± standard error of mean. Averages with the same letters in the same column  are not significantly different according to Duncan's multiple range test at  5% of probability level

 

 

قطر ساقه

تاثیر اثرات ساده تاریخ کاشت، رقم و تراکم کاشت بر قطر ساقه معنی‌دار بود ( جدول 2). تراکم 6/16 بوته در مترمربع در مقایسه با تراکم 3/33 بوته در مترمربع، به‌طور معنی‌داری از قطر ساقه بیشتری برخوردار بود. در مقایسه بین تاریخ‌های مختلف کاشت، 17 مرداد، بیشترین و تاریخ کاشت دوم مرداد، کمترین قطر ساقه را داشت. همچنین در مقایسه بین چهار رقم مورد مطالعه، رقم Q12 بیشترین و رقم Giza1 کمترین قطر ساقه را داشت (جدول 3). بیشتر بودن قطر ساقه در رقم Q12 را می‌توان به طول دوره رشد بیشتر این رقم و تولید مواد فتوسنتزی بیشتر، ارتفاع بوته بیشتر و خصوصیات ژنتیکی رقم مذکور نسبت داد. کمتر بودن قطر ساقه در تاریخ کاشت دوم مرداد می‌تواند ناشی از تامین نیاز حرارتی گیاه در زمان کوتاه‌تر و کاهش طول دوره رشد رویشی گیاه به دلیل دمای بیشتر محیط (شکل 1) باشد. کاهش قطر ساقه در تراکم 3/33 بوته در مترمربع، ناشی از فضای فیزیکی کمتر هر بوته در مقایسه با تراکم 6/16 بوته است. در تراکم 3/33 بوته، به‌دلیل کاهش فتوسنتز هر بوته و بهره‌مندی تک بوته‌ها از تشعشع، مواد غذایی و آب کمتر و رقابت بیشتر بین بوته‌ها قطر ساقه کاهش یافته است. تغییر معنی‌دار در قطر ساقه کینوا تحت تاثیر رقم و تاریخ کاشت، قبلا گزارش شده است که با نتایج حاصل از این تحقیق مطابفت دارد Shirinnejad et al., 2019)). 

تعداد شاخه در بوته

تعداد شاخه در بوته، تحت تاثیر تراکم کاشت و همچنین برهمکنش سال در تاریخ کاشت در رقم معنی‌دار بود (جدول 2). تراکم کشت 3/33 بوته در مترمربع نسبت به تراکم 6/16 بوته در مترمربع، به‌دلیل فضای کمتر و رقابت بیشتر بین بوته‌ها، از تعداد شاخه کمتری در بوته برخوردار بود (جدول 3). در این تحقیق، تفاوت معنی‌داری از لحاط عملکرد دانه بین دو تراکم کاشت وجود نداشت (جدول 3). بنابراین می‌توان اظهار نمود که گیاه کینوا در تراکم کم (6/16 بوته در متر مربع) می‌تواند با تولید شاخه فرعی بیشتر، کاهش تراکم را جبران نماید. پیشتر توانایی کینوا در جبران کاهش تراکم از طریق تولید انشعاب و شاخه فرعی بیشتر گزارش شده است که با نتیجه این تحقیق مطابقت دارد (Spehar & Rocha, 2009) . در سال اول و تقریبا در همه تاریخ‎های کاشت، کمترین و بیشترین تعداد شاخه در بوته به‌ترتیب به رقم Q12 و Q18 تعلق داشت و در سال دوم و در تمام ارقام، کمترین تعداد شاخه در بوته به تاریخ کاشت اول شهریور تعلق داشت (جدول 4). تفاوت بین ارقام در تعداد شاخه، مربوط به خصوصیات ژنتیکی و توانایی هر رقم در دریافت تشعشع خورشیدی است، اما تفاوت بین تاریخ‎های کاشت، ناشی از تغییر شرایط محیطی و اختلاف در تابش، به‌واسطه تغییرات طول روز گزارش شده است (Bendevis et al., 2014; Sief et al., 2015).

 

جدول 4- میانگین تعداد شاخه در گیاه و عملکرد دانه در بوته، تحت تأثیر برهمکنش تاریخ کاشت در رقم در هر سال.

2019

2018

2019

2018

 

 

Grain yield per plant

(g)

Grain yield per plant

(g)

Number of  branches

 per plant

Number of  branches

 per plant

Cultivar

 

Planting date

10.1±1.6de

15.12±1.8bcd

11.43±1.2ab

16.06±1.6abc

Giza1

 

11.68±1.4cd

11.45±1.6de

12.87±1.15a

16.12±1.3abc

Titicaca

24 July

22.41±3.3a

12.1±1.75de

11.62±0.9ab

15.06±1.4bcd

Q12

 

15.05±2.97bc

9.84±1.27e

12.81±1.5a

13.5±1.35d

Q18

 

15.4±1.58bc

14.76±2.12bcd

10.81±1.2bc

14.75±1.24bcd

Giza1

 

15.91±1.3bc

18.8±1.7ab

11.21±1.5bc

16.75±1.8ab

Titicaca

8 Agust

17.6±1.7ab

18.93±1.6ab

11.1±1.7bc

17.25±1.16a

Q12

 

15.5±1.6bc

20.25±1.8a

11±1.7bc

14.86±1.24bcd

Q18

 

11±1cd

15.93±1.24abcd

9.8±1.2c

14.75±0.8bcd

Giza1

 

8.5±0.9de

13.33±2cde

10.56±1.3bc

14.37±1.22cd

Titicaca

23 Agust

5.26±1.45e

13.66±2.11cde

7.87±1d

16.75±0.85ab

Q12

 

13.11±0.85bcd

16.78±1.47abc

9.75±0.95c

13±1d

Q18

 

Table 4. Interaction effect of planting date and cultivar on average of   number of  branches and grain yield per plant.

اعداد به صورت میانگین ± خطای استاندارد میانگین نشان داده شده است. میانگینهای دارای حرف مشترک در هر ستون، بر اساس آزمون دانکن فاقد اختلاف آماری معنیدار در سطح احتمال پنج درصد می‌باشند.

Values are shown as mean ± standard error of mean. Averages with the same letter(s) in the same column  are not significantly different according to Duncan's multiple range test at  5% of probability level.

 

 

تعداد روز تا رسیدن فیزیولوژیک

تعداد روز تا رسیدن فیزیولوژیک، تحت تاثیر برهمکنش تاریخ کاشت در رقم در تراکم معنی‌دار بود (جدول 2). در بررسی برهمکنش مذکور، رقم Q12 در تراکم 3/33 بوته در مترمربع در تاریخ کاشت اول شهریور، با طول دوره رشد 105 روز، دیررس‌ترین رقم و رقم Giza1 در تاریخ کاشت 17 مرداد و در تراکم 6/16 بوته در مترمربع با طول دوره رشد 77 روز، زودرس‌ترین رقم بود (جدول 5). به‌طور متوسط، طول دوره رشد ارقام Giza1، Q18، Titicaca و Q12 به‌ترتیب 82، 89، 94 و 99 روز بود (جدول 3). در مقایسه کلی بین تاریخ‎های مختلف کاشت مشخص شد که در تاریخ کاشت اول شهریور، طول دوره رشد به‌طور معنی‌داری بیشتر از دو تاریخ کاشت دیگر بود (جدول3). تفاوت در طول دوره رسیدن ارقام مختلف را می‌توان به خصوصیات ژنتیکی و گروه رسیدن هر رقم مرتبط دانست، اما تفاوت در طول دوره رسیدن یک رقم در تاریخ‎های کاشت مختلف را می‌توان به تغییرات شرایط محیطی (دمای روزانه و فتوپریود) مربوط دانست. با توجه به نمودار آمار دما مشخص شد (شکل 1) که با خنک شدن هوا، به دلیل تامین نیاز حرارتی گیاه در مدت زمان طولانی‌تر، طول دوره رشد ارقام در تاریخ کاشت اول شهریور افزایش یافته است. کینوا یک گیاه کوتاه روز کمی است که طول هر مرحله فنولوژیک، علاوه بر فتوپریود، تحت تاثیر درجه روز رشد نیز می‌باشد (Salehi & Dehghani, 2018). بنابراین طولانی‌تر بودن طول دوره رسیدن ارقام در تاریخ‎های کاشت دیرتر را می‌توان به خنک بودن هوا و تامین نیاز حرارتی گیاه در مدت زمان طولانی‌تر مرتبط دانست (شکل 1).

اجزای عملکرد و عملکرد دانه

عملکرد دانه در بوته

عملکرد دانه در بوته تحت تاثیر برهمکنش سال در تاریخ کاشت در رقم معنی‌دار بود ( جدول 2). در هر دو سال، عملکرد دانه در بوته در تاریخ کاشت 17 مرداد نسبت به دو تاریخ کاشت دیگر بیشتر بود (جدول4). در سال دوم، بیشترین و کمترین عملکرد دانه در بوته به رقم Q12 (دیررس‌ترین رقم) تعلق داشت. در این رقم، بیشترین عملکرد دانه در بوته به مقدار 41/22 گرم در تاریخ کاشت دوم مرداد و کمترین آن به مقدار 26/5 گرم در تاریخ کاشت اول شهریور به‌دست آمد. (جدول4). کاهش و افزایش عملکرد دانه در بوته تحت تاثیر تاریخ کاشت را می‌توان ناشی از تاثیرپذیری این صفت از شرایط محیطی دانست (Corraliza et al., 2019. افزایش عملکرد دانه در بوته در رقم Q12 در تاریخ کاشت دوم مرداد، بیانگر مساعد بودن شرایط دمایی در مرحله گل‌دهی و پر شدن دانه است، اما عملکرد کمتر بوته در این رقم در تاریخ کاشت آخر (اول شهریور) را می‌توان به برخورد مرحله پر شدن دانه با دمای پایین محیط مرتبط دانست (شکل 1). بیشتربودن عملکرد دانه در بوته در تاریخ کاشت 17 مرداد در مقایسه با تاریخ‌های دوم مرداد و اول شهریور را می‌توان ناشی از شرایط دمایی مناسب در مرحله رشد رویشی و زایشی گیاه (شکل 1) دانست. بوته های تولید شده در تاریخ کاشت 17 مرداد، از لحاظ قطر ساقه و ارتفاع بوته نسبت به دو تاریخ کاشت دیگر برتری معنی‌داری داشتند (جدول 3) که بیانگر شرایط مناسب محیطی برای رشد رویشی و زایشی گیاه در این تاریخ است.

 

 

جدول 5- میانگین تعداد روز تا رسیدن فیزیولوژیک و  بقایای گیاه، تحت تأثیر برهمکنش تاریخ کاشت، رقم و تراکم کشت

Table 5. Interaction effect of   planting date, cultivar and plant density on average of days to physiological maturityand straw.

 

 

Straw

(kg ha-1)

Days to physiological

maturity

Plant density (plant m-2)

Cultivar

 

Planting date

 

3758.47±332g

80.37±1.81ijk

33.3

Giza1

 

 

5952.19±267ab

84±1.76hij

16.6

Giza1

 

 

5336.19±169abcd

99±2.1ab

33.3

Titicaca

 

 

4303.01±301defg

89.62±1.89efgh

16.6

Titicaca

24 July

 

5794.7±165abc

100.5±1.4ab

33.3

Q12

 

 

5142.73±267bcde

97.75±2bc

16.6

Q12

 

 

3673.8±169g

89.25±2.3efgh

33.3

Q18

 

 

4979.8±323b-f

86.25±1.75ghi

16.6

Q18

 

 

4218.2±118defg

78±1jk

33.3

Giza1

 

 

4168.41±196defg

77.12±0.8k

33.3

Giza1

 

 

4036.74±131efg

90.12±1.5d-h

16.6

Titicaca

 

 

5200.9±96bcde

94.37±2.1b-f

33.3

Titicaca

8 Agust

 

4809.33±287b-g

98±1.7b

33.3

Q12

 

 

4817.2±326b-g

98.12±1.4b

16.6

Q12

 

 

4520.3±142defg

90.87±2.2defg

33.3

Q18

 

 

4938.07±182b-f

87.62±1.6fgh

33.3

Q18

 

 

4708.9±152c-g

84±1.9jhi

16.6

Giza1

 

 

3840.4±97fg

89±2.4efgh

33.3

Giza1

 

 

6414.41±402a

98.75±3.3ab

33.3

Titicaca

 

 

5163.58±401bcde

96.87±3.1bcd

16.6

Titicaca

23 Agust

 

4818.2±235b-g

105.25±0.9a

33.3

Q12

 

 

4664.34±419c-g

95.62±2.1bcde

16.6

Q12

 

 

5767±206abc

88.12±1.3fgh

33.3

Q18

 

 

4565±193defg

91.12±1.23c-g

16.6

Q18

 

اعداد به صورت میانگین ± خطای استاندارد میانگین نشان داده شده است. میانگینهای دارای حرف مشترک در هر ستون، بر اساس آزمون دانکن فاقد اختلاف آماری معنیدار در سطح احتمال پنج درصد می‌باشند.

Values are shown as mean ± standard error of mean. Averages with the same letter(s) in the same column  are not significantly different according to Duncan's multiple range test at  5% of probability level.

 

 

وزن هزار دانه

وزن هزار دانه، تحت تاثیر برهمکنش تاریخ کاشت در رقم  و برهمکنش سال در رقم معنی‌دار بود (جدول 2). وزن هزار دانه بین 1/2 تا 7/2 گرم متغیر بود، به‌طوری‌که بیشترین وزن هزار دانه متعلق به رقم Q18 در تاریخ کاشت اول شهریور معادل 7/2 گرم بود. ضمن این‌که رقم Q18 در سایر تاریخ‎های کاشت هم در مقایسه با سایر ارقام، از وزن هزار دانه بیشتری برخوردار بود. کمترین وزن هزار دانه در رقم Titicaca به مقدار 1/2 گرم در تاریخ کاشت دو مرداد به‌دست آمد (جدول6). وزن هزار دانه از اجزای مهم تعیین کننده عملکرد دانه بود که  علاوه بر رقم، تحت تاثیر شرایط محیطی قرار می‌گیرد (Bertero & Ruiz, 2008). در بررسی برهمکنش سال در رقم نیز مشخص شد که در سال دوم، رقم Q18 بیشترین و رقم Titicaca کمترین وزن هزار دانه را به خود اختصاص داده است ‌(شکل 3). توان فتوسنتزی هر رقم، تشعشع دریافتی و توان محزن در دریافت شیره پرورده عوامل مهمی در افزایش وزن هزار دانه گیاه است. برتری رقم Q18 را می‌توان ناشی از فتوسنتز بیشتر گیاه در مرحله پر شدن دانه و توان محزن (دانه) در دریافت مواد پرورده بیشتر دانست. طول دوره پرشدن دانه و شرایط محیطی حاکم در مرحله پر شدن دانه، عامل مهمی در انتقال مواد فتوسنتزی از برگ و ساقه به سمت دانه و در نتیجه افزایش وزن هزار دانه می‌باشد(Fanaei et al., 2005) . بنابراین با توجه به این‌که وزن هزار دانه‌ تحت تاثیر شرایط محیطی و ژنتیکی می‌باشد، از این رو و در جهت افزایش تولید، باید شرایط محیطی را به نحوی مدیریت نمود که گیاه بتواند با فتوسنتز مناسب و تسهیل انتقال مواد پرورده به دانه، وزن هزار دانه بیشتری تولید نماید. 

 

 

شکل 3- میانگین وزن هزار دانه ارقام مختلف کینوا در هر سال. میله‌ها، بیانگر خطای استاندارد میانگین هستند. میانگینهایی با حروف مشابه در هر سال، بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد، اختلاف معنیداری ندارند.

Figure 3.  Average of 1000- seed weight of quinoa in each year. Bars represent standard error of the mean. Averages with the same Letter(s) in each year, are not significantly different according to Duncan's multiple range test at 5% of probability level.

 

 

شاخص برداشت

شاخص برداشت تحت تاثیر برهمکنش تاریخ کاشت و رقم و همچنین برهمکنش سال و رقم و تراکم معنی‌دار بود (جدول 2). دامنه تغییرات شاخص برداشت بین 26/0 تا 35/0 متغیر بود ،به‌طوری‌که بیشترین شاخص برداشت (35/0) به رقم Q12 در تاریخ کاشت 17 مرداد و کمترین شاخص برداشت (26/0) به رقم Titicaca به در تاریخ کاشت اول شهریور مشاهده تعلق داشت (جدول 6). در بررسی برهمکنش سال و رقم و تراکم مشخص شد که در سال اول، بیشترین شاخص برداشت (3/0) متعلق در رقم Giza1 در تراکم 6/16 بوته در متر مربع و کمترین شاخص برداشت (28/0) در رقم Q18 در تراکم 3/33 بوته در متر مشاهده شد. در سال دوم، شاخص برداشت در محدوده 31/0 تا 37/0 متغیر بود، به‌نحوی‌که بیشترین شاخص برداشت در سال دوم به‌ترتیب به ارقام Q12 و Giza1  تعلق داشت (شکل 4). شاخص برداشت، معیاری از نسبت وزن دانه به زیست‌توده کل تولیدی است و معمولا ارقام پرمحصول، شاخص برداشت بالاتری دارند. برتری شاخص برداشت در ارقام Q12 و Giza1 در مقایسه با سایر ارقام را می‌توان با خصوصیات ژنتیکی و زراعی ارقام مذکور مرتبط دانست که توانسته‌اند در مرحله رشد زایشی، مواد فتوسنتزی بیشتری را از ساقه و برگ‌ها به دانه منتقل نمایند. کمترین شاخص برداشت در تاریخ کاشت اول شهریور مشاهده شد که این کاهش را می‌توان به برخورد مراحل پایانی پر شدن دانه به دمای پایین محیط (شکل 1) و ناکافی بودن زمان مناسب برای انتقال مواد فتوسنتزی از برگ و ساقه به دانه‌ها نسب داد. تاثیر تاریخ کاشت (تغییرات شرایط محیطی) و رقم بر شاخص برداشت در تحقیقات دیگران نیز گزارش شده است که با نتیجه حاصل از این بررسی مطابقت دارد(Bhargava et al., 2007; Szilagyi & Jornsgard 2014).

 

 

 

جدول 6-  میانگین عملکرد و اجزای عملکرد دانه کینوا، تحت تأثیر برهمکنش تاریخ کاشت و رقم.

 

 

Grain yield

(kg ha-1)

 

Harvest index

1000 grain weight

(g)

Grain yield per plant

 

 (g)

Cultivar

Planting date

 

 

2241.9±239de

0.339±0.02ab

2.18±0.08f

12.61±1.34cde

Giza1

 

 

 

1831.8±170e

0.314±0.01cd

2.1±0.05f

11.57±1.09de

Titicaca

 

 

 

2444±263cd

0.332±0.01bc

2.24±0.03def

17.28±2.6ab

Q12

24 July

 

 

2281.4±231cde

0.33±0.02abc

2.47±0.09bcd

12.45±1.7cde

Q18

 

 

 

2699.89±300bcd

0.32±0.02bcd

2.52±0.06bc

15.08±1.28abc

Giza1

 

 

 

3034.4±233ab

0.336±0.02a

2.5±0.06bc

17.35±1.1ab

Titicaca

 

 

 

3454.78±297a

0.353±0.02a

2.45±0.07cd

18± 1.13a

Q12

8 Agust

 

 

3540.8±292a

0.31±0.01d

2.66±0.08ab

17.92±1.3ab

Q18

 

 

 

2511.75±199bcd

0.335±0.01ab

2.66±0.09ab

13.51±1cd

Giza1

 

 

 

1851.05±242e

0.26±0.02e

2.2±0.1ef

10.92±1.2de

Titicaca

 

 

 

1743.3±310e

0.27±0.01e

2.41±0.08cde

9.46±1.8e

Q12

23 Agust

 

 

2821.49±246bc

0.3±0.01d

2.75±0.1a

14.95±1bc

Q18

 

Table 6. Interaction effect of planting date and cultivar on average of grain yield and yield components of quinoa.

اعداد به صورت میانگین ± خطای استاندارد میانگین نشان داده شده است. میانگینهای دارای حرف مشترک در هر ستون، بر اساس آزمون دانکن فاقد اختلاف آماری معنیدار در سطح احتمال پنج درصد می‌باشند.

Values are shown as mean ± standard error of mean. Averages with the same letter(s) in the same column  are not significantly different according to Duncan's multiple range test at  5% of probability level.

 

 

عملکرد بقایای محصول

مقدار بقایای محصول (کاه تولیدی) کینوا تحت تاثیر برهمکنش تاریخ کاشت و رقم و تراکم معنی‌دار بود (جدول 2). حداکثر مقدار بقایای تولیدی در تاریخ کاشت اول شهریور در رقم Titicaca و در تراکم 3/33 بوته در مترمربع، 6414 کیلوگرم در هکتار بود و حداقل آن به رقم Q18 در تاریخ کاشت دو مرداد و تراکم 3/33 بوته در مترمربع تعلق داشت. (جدول 5). با توجه به ارتفاع زیاد بوته (جدول 3) و شاخص برداشت کمتر در رقم Titicaca می‌توان بیان داشت که در این رقم، بخش اعظمی از مواد فتوسنتزی به تولید کاه اختصاص یافته است و مقدار کمتری صرف تولید دانه شده است. مقدار متفاوت بقایای یک رقم در تاریخ‌های کشت مختلف، بیانگر این است که شرایط محیطی می‌تواند پتانسیل ژنتیکی یک رقم را تحت تاثیر قرار دهد. این نتایج با یافته‌های دیگر محققین که نتایج مشابهی گزارش نمودند مطابقت دارد (Bhargava et al., 2007; Bertero & Ruiz, 2008).

 

 

 

 

شکل 4- میانگین شاخص برداشت کینوا، تحت تاثیر برهمکنش رقم و تراکم کاشت در هر سال. میله‌ها، بیانگر خطای استاندارد میانگین هستند. میانگین‌های با حروف مشابه در هر سال، بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد، اختلاف معنیداری با هم ندارند

Figure 4.  Interaction effect of cultivar and plant density on average of quinoa harvest index in each year. Bars represent standard error of the mean. Averages with the same Letter(s) in each year are not significantly different according to Duncan's multiple range test at 5% of probability level.

 

 

عملکرد دانه در هکتار

عملکرد دانه تحت تاثیر برهمکنش تاریخ کاشت و رقم معنی‌دار بود (جدول‌2). ارقام Q18 و Q12 در تاریخ کاشت دوم (17 مرداد) به‌ترتیب با عملکرد دانه 3540 و 3454 کیلو‌گرم در هکتار، بیشترین عملکرد دانه را تولید نمودند؛ ضمن این‌که عملکرد دانه در تمام ارقام در تاریخ کاشت 17 مرداد نسبت به دو تاریخ کاشت دیگر بیشتر بود (جدول 6). رقم Q12 در تاریخ کاشت 17 مرداد در مقایسه با سایر ارقام، از لحاط ارتفاع بوته، عملکرد دانه در بوته و شاخص برداشت، برتری معنی‌داری داشت (جدول 6). شاخص برداشت بیشتر یک رقم، بیانگر توانایی آن در اختصاص مواد پرورده بیشتر از برگ‌ها و ساقه به دانه گیاه است که عملکرد بیشتر دانه را تضمین می‌کند. افزایش ارتفاع بوته در گیاه و رشد رویشی بیشتر، منجر به افزایش سطح برگ و بیشتر شدن توان فتوسنتزی و تولید مواد پرورده بیشتر می‌شود. بنابراین عملکرد دانه بیشتر رقم Q12 در تاریخ کاشت 17 مرداد در مقایسه با سایر ارقام را می‌توان ناشی از برتری شاخص برداشت، ارتفاع بوته و عملکرد دانه در بوته این رقم دانست. در تاریخ کاشت سوم، ارقام Q18 و Giza1 به‌ترتیب با عملکرد دانه 5/2821 و 2511 کیلوگرم در هکتار در مقایسه با سایر ارقام، برتری عملکرد داشتند (جدول 6). در تمام تاریخ کاشت‌ها، رقم Q18 از مرحله دانه بستن به بعد با ورس شدید بوته مواجه شد، به‌طوری‌که برداشت مکانیزه این رقم را با مشکل مواجه شد ؛ بنابراین با وجود عملکرد دانه مطلوب، این رقم در شرایط اقلیمی منطقه جوپار کرمان قابل توصیه نیست. در این آزمایش، رقم Giza1 با طول دوره رشد 82 روز، زودرس‎ترین رقم و رقم Q12 با طول دوره رشد 99 روز (متوسط سه تاریخ کاشت)، دیررس‌ترین رقم بود (جدول3). با توجه به نمودار شکل 1، مشاهده می‌شود که زمان رسیدن بوته های تاریخ کاشت اول شهریور، با دمای پایین محیط مواجه شده است و در این شرایط، رقم زودرس Giza1 به دلیل این‌که زمان پر شدن و رسیدن دانه با دمای مناسبی مواجه بوده است، توانسته عملکرد دانه قابل قبولی تولید نماید، اما رقم Q12 که در تاریخ کاشت 17 مرداد با تولید 3454 کیلوگرم دانه در هکتار از ارقام برتر بود، به دلیل دیررس بودن و برخورد زمان پر شدن دانه با دمای پایین محیط، کمترین عملکرد دانه را در تاریخ کاشت اول شهریور داشته است. رقم Q12 در تاریخ کاشت آخر، عمدتا به دلیل عملکرد کمتر دانه در بوته، عملکرد در هکتار کمتری داشت (جدول 6). تاریخ کاشت یکی از عوامل مهم مدیریتی برای بهره‌برداری مناسب گیاه از عوامل محیطی و نهاده‌های مصرفی می‌باشد که نقش مهمی در عملکرد نهایی گیاه ایفا می‌نماید (Salehi & Dehghani, 2018). تاثیر تاریخ کاشت مناسب برای ارقام متفاوت و گونه‌های مختلف گیاهی در هر منطقه برای استفاده حداکثری از پتانسیل ژنتیکی گیاه در تحقیقات متعددی اثبات شده است (Sepahvand, 2016; Salehi et al., 2019).

به‌طورکلی عملکرد کمتر دانه رقم Giza1 را می‌توان به زودرسی و عملکرد بیشتر رقم Q12 را به دیررسی این رقم (‌جدول 3) نسبت داد. اختلافات ژنتیکی در گیاهان و ارقام مختلف یک گونه، با تأثیر بر جذب نور، بر میزان فتوسنتز و عملکرد ارقام مختلف تأثیر دارد (Corraliza et al., 2019). محققین زیادی اظهار نموده‎اند که اختلافات ژنتیکی قابل ملاحظه‎ای بین ارقام مختلف محصولات زراعی وجود دارد که عملکرد نهایی گیاه را تحت تاثیر شرایط محیطی تعیین می‌نماید (Najafinejad et al., 2008; Corraliza et al., 2019).

صفات کیفی دانه

پروتئین خام دانه

پروتئین خام دانه تحت تاثیر برهمکنش سال و تاریخ کاشت و رقم معنی‌دار بود (جدول‌ 2). در سال اول، رقم Giza1  در تاریخ کاشت اول شهریور با 55/18 درصد، بیشترین و رقم Q12 با 28/16 درصد در تاریخ کاشت دوم مرداد، کمترین مقدار پروتئین دانه را داشت (جدول 7). رقم Giza1 در سال دوم در تمام تاریخ‎های کاشت در گروه برتر قرار گرفت و در مجموع سه تاریخ کاشت، بیشترین محتوی پروتئین دانه را داشت. در سال دوم، کمترین مقدار پروتئین دانه متعلق به رقم Q12 به مقدار 05/15 در تاریخ کاشت 17 مرداد بود (جدول 7). همبستگی منفی بین پروتئین دانه و عملکرد دانه در محصولات مختلف زراعی گزارش شده است  .(Najafinejad et al., 2008)

 

 

جدول 7- میانگین پروتئین دانه، تحت تأثیر برهمکنش تاریخ کاشت و رقم  در هر سال

Table 7. Interaction effect of planting date and cultivar on average  of grain protein in each year

2019

2018  

 

   

Grain  protein

(%)

Grain  protein

(%)

Cultivar

 

Planting date

18.12±0.37abc

17.48±0.41abcd

Giza1

 

17.76±0.21bc

16.36±0.43e

Titicaca

24 July

17.51±0.35c

16.28±0.81e

Q12

 

17.49±0.12c

16.95±0.23de

Q18

 

18.78±0.1a

17.53±0.23abcd

Giza1

 

18.46±0.23a

17.32±0.24bcde

Titicaca

8 Agust

15.05±0.43d

18.06±0.36abc

Q12

 

18.14±0.11abc

18.38±0.33ab

Q18

 

19.1±0.1a

18.55±0.13a

Giza1

 

18.8±0.34a

17.35±0.26bcde

Titicaca

23 Agust

18.8±0.37a

17.29±0.27cde

Q12

 

18.6±0.43ab

17±0.21cde

Q18

 

اعداد به صورت میانگین ± خطای استاندارد میانگین نشان داده شده است. میانگین‌های دارای حرف مشترک در هر ستون، بر اساس آزمون دانکن فاقد اختلاف آماری معنی‌دار در سطح احتمال 5% می‌باشند.

Values are shown as mean ± standard error of mean. Averages with the same letters in each column according to Duncan's multiple range test at the level of 5% probability are not significant.

 

 

با توجه به مصرف نیتروژن یکسان در تمام کرت‌های آزمایش، میتوان بیان نمود که در رقم Q12 به دلیل عملکرد دانه و تولید ماده خشک بیشتر، غلظت نیتروژن در بافت گیاه کاهش یافته است و بنابراین رقیق شدن عنصر غذایی در بافت گیاه افزایش و نهایتا درصد پروتئین دانه کاهش نشان داده است .(Tanguling et al., 1987) به‌طور‌کلی، قابل توجه بودن درصد پروتئین خام در دانه کینوا در کنار ویژگی مقاومت به خشکی، اهمیت این گیاه را برای جایگزینی با گیاهان در مناطق خشک دو چندان می‌نماید. همچنین مقادیر متفاوت پروتئین خام در ارقام مختلف به دلیل ساختار ژنتیکی متفاوت و عکس‌العمل متفاوت به شرایط مختلف محیطی، در تحقیقات مختلفی گزارش شده است Gonzalez et al., 2012; Miranda et al., 2013)). بنابراین با توجه به این‌که پروتئین دانه تحت تاثیر شرایط محیطی و ژنتیکی می‌باشد، از این رو در جهت افزایش کیفیت دانه باید ارقامی انتخاب شوند که از نظر توارثی، دارای درصد بالایی پروتئین باشند. در تحقیقی، تغییر در میزان پروتئین دانه ارقام کینوا تحت شرایط مختلف محیطی گزارش شده است (Gonzalez et al., 2012)

محتوی آهن دانه

محتوی آهن دانه تحت تاثیر برهمکنش سال و رقم و برهمکنش تاریخ کاشت و رقم در تراکم معنی‌دار بود (جدول2). در هر دو سال، رقم Giza1 بیشترین و رقم Q18 کمترین مقدار آهن را داشت (شکل5). در بررسی برهمکنش تاریخ کاشت، رقم و تراکم مشخص شد که محتوی آهن دانه در محدوده 6/102 و 6/76 میلی‌اکی‌والان گرم متغیر بوده است. بیشترین محتوی آهن دانه به‌ترتیب در رقم Giza1 در تراکم 3/33 بوته در مترمربع در تاریخ کاشت اول شهریور و کمترین آن در رقم Titicaca در تراکم 6/16 بوته در مترمربع در تاریخ کاشت 17 مرداد مشاهده شد (شکل 6). آهن یکی از عناصر ضروری مورد نیاز گیاه است که نقش مهمی در بسیاری از فرایندهای حیاتی گیاه از جمله فتوسنتز، تولید پروتئین و کلروفیل ایفا می‌نماید. قابل توجه بودن محتوی آهن دانه کینوا در مقایسه با ذرت، برنج و گندم، بیانگر ارزش غذایی بالای دانه این گیاه در تغذیه انسان است (Kozioł, 1992). آهن در بدن انسان برای ساختن هموگلوبین (حمل اکسیژن در بدن)، میوگلوبین (ذخیره اکسیژن در بدن) و آنزیم‌ها استفاده می‌شود که نقش حیاتی در بدن ایفا می نمایند. تغییر در محتوی آهن دانه تحت تاثیر رقم و شرایط مختلف محیطی در طی فصل رشد گیاه در تحقیقات دیگران نیز گزارش شده است(Ashok et al. 2012; Kok et al., 2017 ) .

 

 

 

شکل 5- میانگین محتوی آهن دانه ارقام کینوا در هر سال. میله‌ها بیانگر خطای استاندارد میانگین هستند. میانگین‌هایی با حروف مشابه در هر سال، بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد، اختلاف معنیداری با هم ندارند.

Figure 5.  Average of grain iron in quinoa cultivars in each year. Bars represent standard error of the mean. Averages with the same letter(s) in each year are not significantly different according to Duncan's multiple range test at 5% of probability level.

 

 

نتیجه‌گیری کلی

در مجموع نتایج این تحقیق نشان داد که تاریخ کاشت، تاثیر معنی‌داری بر عملکرد و اجزای عملکرد دانه، شاخص برداشت، ارتفاع بوته و طول دوره رسیدن کینوا دارد. با تعیین تاریخ کاشت مناسب می‌توان شرایطی را فراهم نمود که  مراحل رشد رویشی و زایشی با دمای مناسب محیط مواجه شود و در نهایت گیاه با فتوسنتز حداکثر و بهره‌مندی مناسب از تشعشع، عناصر غذایی، رطوبت و فصل رشد عملکرد مطلوبی را تولید نماید. نتایج نشان داد که عملکرد دانه، وزن هزار دانه، پروتئین دانه، ارتفاع بوته و برخی صفات مورفولوژیک ارقام مختلف کینوا، بسته به طول دوره رشد هر رقم و تغییر تاریخ کاشت، متفاوت است. همچنین مشخص شد که بسته به طول دوره رویش و گروه رسیدن، تاریخ کاشت در ارقام مختلف کینوا با هم تفاوت دارد. تراکم 6/16 بوته در مترمربع توانست با تولید شاخه و خوشه بارور، عملکرد دانه‌ معادل تراکم 3/33 بوته در مترمربع تولید نماید؛ بنابراین گیاه کینوا توانایی پوشش سطح زمین و جبران تراکم پایین را دارد. بر اساس نتایج، در منطقه جوپار کرمان با اقلیم معتدل سرد و در شرایط کشت دوم (پس از برداشت گندم و جو) می‌توان نسبت به زراعت کینوا با عملکرد دانه مطلوب اقدام نمود. رقم Q18 با وجود برخی برتری‌ها نسبت به سایر ارقام، به دلیل ورس شدید و ایجاد مشکل در برداشت توصیه نمی‌شود. بر اساس نتایج این پژوهش، رقم دیررس Q12 در تاریخ کاشت 17 مرداد و رقم زودرس Giza1 در تاریخ کاشت اول شهریور برای منطقه مورد مطالعه توصیه می‌شود.

 

 

شکل6 - میانگین آهن دانه کینوا، تحت تاثیر برهمکنش تاریخ کاشت، رقم و تراکم کاشت.

میله‌ها بیانگر خطای استاندارد میانگین هستند. میانگین‌هایی با حروف مشابه در هر سال، بر اساس آزمون دانکن و در سطح احتمال پنج درصد، اختلاف معنیداری با هم ندارند.

Figure 6. Interaction effects of planting date, cultivar and plant density on average of quinoa grain iron.

Bars represent standard error of the mean. Averages with the same letter(s) in each year are not significantly different according to Duncan's multiple range test at 5% of probability level.

 

 

 سپاسگزاری

نگارندگان از معاونت محترم بهبود تولیدات گیاهی سازمان جهاد کشاورزی کرمان جناب آقای مهندس محمدرضا پورخاتون و مدیر محترم زراعت جناب آقای مهندس فریدون آهنگری که با حمایت‌های مالی و معنوی زمینه اجرای این پژوهش کاربردی را فراهم آوردند سپاسگزاری می‌نمایند.

 

 

REFRENCES

  1. Aguilar, P. C. & Jacobsen, S. E. (2003). Cultivation of quinoa on the Peruvian altiplano. Food Reviews International, 19, 31-41.
  2. (2009). Association of official analytical chemists, Washington DC. 15th ed.
  3. Ashok, P., Kumar, A. B., Reddy, V. S., Ramaiah, B., Sahrawat, K. L. & Pfeiffer, W. H. (2012). Genetic variability and character association for grain iron and zinc in sorghum germplasm accessions and commercial cultivars. European Journal of Plant Science and Biotechnology, 1, 66-70.
  4. Bertero, H. D. & Ruiz, R. A. (2008). Determination of seed nmber in sea level quinoa (Chenopodium quinoa) cultivars. European Journal of Agronomy,  28, 186-194.
  5. Bendevis, M. A., Sun, Y., Rosenqvist, E., Shabala, S., Liu, F. & Jacobsen, S. E. (2014). Photoperiodic effects on short-pulse 14C assimilation and overall carbon and nitrogen allocation patterns in contrasting quinoa cultivars. Environmental and Experimental Botany, 104, 9–15.
  6. Bhargava, A., Shukla, S. & Ohri, D. (2006).Chenopodium quinoa - An Indian perspective. Industrial Crops and products, 23, 73-87.
  7. Bhargava, A., Shukla, S. & Ohri. D. (2007). Effect of sowing dates and row spacings on yield and quality components of quinoa (chenopodium quinoa) leaves. Indian Journal of Agricultural Sciences.77, 748-751.
  8. Corraliza, M. G., Rplp, V., Lopez, M. L. & Moreno, G. (2019). Wheat and barley can increase grain yield in shade through acclimation of physiological and morphological traits in Mediterranean conditions. Nature, Scientific reports, 9, 9547.
  9. Erazzu, L. E., Gonzalez., J. A. Buedo, S. E. & Prado, F. E. (2016). Effects of sowing density on Chenopodium quinoa(quinoa), Incidence on morphological aspects and grain yield in Var. CICA growing in Amaicha del Valle, Tucuman, Argentina. Lilloa, 53 (1), 12-22.
  10. FAO, (2011). Quinoa, An ancient crop to contribute to world food security. Regional Office for Latin America and the Caribbean, 63 pp.
  11. Fanaei, H. R., Keykha, G. H., Akbari Moghaddam, H., Modarress Najafabadi, S. & Naruoie Rad, M. R. (2005). Effects of planting method and seed rate on yield and yield components of rapeseed Hyola 401 hybrid in Sistan Seed and Plant Journal, 21(3), 399-409.
  12. Gonzalez, J. A., Konishi, Y., Bruno, M., Valoy, M. & Prado, F. E. (2012). Interrelationships among seed yield, total protein and amino acid composition of ten quinoa (Chenopodium quinoa - willd.) cultivars from two different agroecological regions. Journal of the Science of Food and Agriculture, 92, 1222–1229.
  13. Isobe, K., Ujie, K., Hitomi, S., Furuya, Y. & Ishii, R. (2012) Agronomic studies on quinoa (Chenopodium quinoa- willd.) cultivation in Japan—Effects of day and night temperature after flowering time on seed thickening. Japanese journal of Crop Science, 81, 167-172.
  14. Jacobsen, S. E. (2011).The situation for quinoa and its production in Southern Bolivia: From economic success to environmental disaster. Journal of Agronomy and Crop Science. 197, 390–399.
  15. Kok, M., Ouma, J. P. & Ojwang, P. P. O. (2017). Effect of sowing date on grain quality of sorghum (Sorghum bicolor Moench) in the nile corridor agroecological zone of south sudan. African Journal of Food, Agriculture, Nutrition and Development,17(4), 12657-12677.
  16. Kozioł, M. J. (1992). Chemical composition and nutritional evaluation of quinoa (Chenopodium quinoa). Journal of Food Composition and Analysis. 5, 35–68.
  17. Miranda, M., Vega-Galvez, A., Martinez, E. A., Lopez, J., Marin, R., Aranda, M. & Fuentes, F. (2013). Influence of contrasting environments on seed composition of two quinoa genotypes: Nutritional and functional properties. Journal of Agricultural Reseach,73,108–116.
  18. Najafinejad, H, Farzamnia, M & Javaheri, M. A. (2008). The effect of planting pattern on yield, agronomic characteristics and water use efficiency of grain maize. Journal of Pajouhesh Va Sazandgi. 2, 53-47. (In Persian).
  19. Ruiz, K. B.;,Biondi, S., Oses, R., Acuña-Rodríguez, I. S., Antognoni, F., Martinez-Mosqueira, E. A., Coulibaly, A., canahua-Murillo, A., Pinto, M. & Zurita-Silva, A. (2014). Quinoa biodiversity and sustainability for food security under climate change. Agronomy for Sustainable Development. 34, 349–359
  20. Salehi, M. & Dehghani, F. (2018). Guide to planting, holding and harvesting quinoa in saline conditions. Agricultural research, education and extension organization. 96 pp. (In Prsian).
  21. Salehi, M, Soltani, V & Dehghani, F. (2019). The effect of planting date on phenological stages and grain yield of quinoa seeds in saline conditions. Journal of Environmental Stresses in Crop Sciences.3: 932-923. (In Persian).
  22. Sepahvand, N. A. (2016). Quinoa research and production prospect in Iran. International Quinoa conference. Dubai, 6-8 December.
  23. Sief, A.S., Kamel, A. S. M. & Jacline, F. (2015). Effect of various inter and intra spaces on the yield and quality of quinoa (Chenopodium quinoa willd.). Journal of Plant Production, 6 (3), 371 – 383.
  24. Shirinnejad, R., Torabi, M. & Mahmoudi, F. (2019). Study of quinoa cultivars in different planting dates and their effects on morphological, physiological and biochemical indices. The Second International Conference and the Sixth National Conference on Organic and Conventional Agriculture. Mohaghegh Ardabili University. (In Persian).
  25. Spehar, C. R. & Rocha, J. E. S. (2009). Effect of sowing density on plant growth and development of quinoa, genotype 4.5, in the Brazilian savannah highlands. Bioscience Journal, 25, 53-58.
  26. Spehar, C. R. & Santos, R. L. B. (2005). Agronomic performance of quinoa selected in the Brazilian savannah. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 40, 609-612.
  27. Szilagyi, L. & Jornsgard, B. (2014). Preliminary agronomic evaluation of Chenopodium quinoa Willd. under climatic conditions of Romania, Scientific Papers. Series A. Agronomy, University of Agronomic Sciences and Veterinary Medicine of Bucharest, Faculty of Agriculture, Romania, 1, 339-343.
  28. Tanguilig,V. C., Yambao, E. B., Toole, J. C. O. & DeDatta, S. K. (1987). Water stress effects on leaf elongation, leaf water potential, transpiration, and nutrient uptake of rice, maize, and soybean. Plant and Soil,103, 155, 1987.
  29. Tausi, M & Sepahvand, N.A. (2014). The effect of planting date on yield and phenological and morphological characteristics of different genotypes of quinoa in Khuzestan. The First International Congress and the 13th Iranian Genetics Congress. Iranian Genetics Association. Tehran. (In Persian).
  30. Yazdani, F., Allahdadi, I. & Akbari, G. A. (2007). Impact of super absorbent polymer on yield and growth analysis of  soybean (Glycine max) under drought stress. Pakistan Journal of Biological Sciences, 10(23), 4190-4196.